CN213213863U - 智能瓦斯监控装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种智能瓦斯监控装置，包括：一底座、一感测单元、一智能监控单元和一外壳；其中感测单元和智能监控单元电性连接并且装设在外壳之中整合为一体，外壳可以快速地和底座结合或分离，感测单元用以检知CO及/或瓦斯，然后输出相应的检知信号；智能监控单元包含一监控器和一无线通信模块，监控器通过无线通信模块以无线传输方式和智慧瓦斯表连接用以取得瓦斯度数和进行双向数据与信号传输，监控器以电性连接感测单元用以取得该检知信号，智能监控单元可以通过无线通信模块和云端数据库及控制中心通讯连接，实现远程控制微电脑瓦斯表、抄表、计费和线上缴费的功能和接收控制中心的控制信号。

Description

智能瓦斯监控装置

技术领域

本申请涉及微电脑瓦斯表的监控装置，特别是一种可以将传感器和智慧监控器整合为一体的智能瓦斯监控装置，达到安装便利性与智慧监控的效能。

背景技术

传统机械瓦斯表虽然可以计算用户的瓦斯使用度数，但是每月或每两个月取得用户的瓦斯使用度数的工作，仍需仰赖大量的人力逐户进行抄表，进而完成按表计费和收费的作业，整个过程耗时、易生纠纷、人为错误率高，且需要大量的人力成本。

另一方面，传统机械瓦斯表只能计算瓦斯使用度数，没有自动切断供气的功能，若遇瓦斯外泄、一气化碳(CO)浓度过高或是地震灾害发生，无法保障用户的安全，因此，中国台湾经济部能源局于2014年开始推动配有自动切断功能的微电脑瓦斯表。

现有的微电脑瓦斯表和仅具计量功能的传统机械瓦斯表不同，已知的微电脑瓦斯表拥有数种安全保护功能，包括：侦漏保护、一氧化碳检知保护和地震遮断等安全保护功能。已知的微电脑瓦斯表的构造至少包括：遮断阀、内置电源、感震器、流量传感器、微电脑芯片、压力传感器、计量部、计量指示器和复归装置，可以连接外部的瓦斯侦漏传感器和一氧化碳传感器，通过上述结构，该微电脑瓦斯表乃进一步达到下列五大功能：

1、能在地震或管线断落时，自动遮断瓦斯功能。

2、具备模拟情境，如超过预设的安全使用时间自动遮断瓦斯功能。

3、具备过流量或漏气侦测的自动遮断瓦斯功能。

4、侦测瓦斯(GAS)漏气，并启动自动遮断瓦斯功能。

5、具备侦测一氧化碳(CO)及启动自动遮断瓦斯功能。

为了解决传统机械瓦斯表抑赖人力抄表的问题，已核准公告的中国台湾新型专利证书号TW M484138U提出了一种“云端瓦斯表管理服务系统”。其主要是在客户端设置内建认证码(ID)的瓦斯表及与对应的通讯子机，令客户端的瓦斯用量及瓦斯表运作状态为一具有云端后台与数据库的瓦斯表通讯平台监控并记录，且服务端可通过设置一具有管理接口的后台，经与其装设的瓦斯表进行验证后，进入该瓦斯表通讯平台读取其装设的瓦斯表的相关信息，以完成远程瓦斯抄表、定期检测或通报服务等作业，达到降低人工抄表的成本及人为错误率的目的，然而该微电脑瓦斯表，仍然需要人员去现场扫描子机，一般是二个月才扫描一次，且每2～3年需更换子机的锂电池。

又，如前述客户端的微电脑瓦斯表内建有辩识码(ID)并且配有对应的通讯子机，微电脑瓦斯表需通过对应的通讯子机通讯连接控制中心及云端数据库，通讯子机内置有电池(例如锂电池)，锂电池的电力耗尽就无法实现远程监控和远程抄表的功能；依据现行相关规定，微电脑瓦斯表需定期更换(由瓦斯公司负责更换)，每次更换微电脑瓦斯表同时要更换对应的通讯子机，显而易见，现有的微电脑瓦斯表的更换成本较高。

传统的CO和瓦斯侦漏传感器为独立的设备，通常安装于天花板上，用户欲装设可以监控微电脑瓦斯表的通讯子机或是监控装置，就需要在现有的CO和瓦斯侦漏传感器之外再装设所述的通讯子机或是监控装置，不但需要另外找寻可装设的空间，还要另外连接电源，增加施工的烦琐与工时成本。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题在于提供一种智能瓦斯监控装置，可以将感测单元和智能监控单元整合为一体，具安装的便利性，同时能有效降低工时成本，并兼具智慧监控的目的效能。

本申请一方面在于提供一种智能瓦斯监控装置，可以和一云端数据库通讯连接，所述的云端数据库通讯连接一控制中心，用以监控微电脑瓦斯表和传感器，进而实现远程抄表、计费、线上缴费，以及远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表的功能。

本申请智能瓦斯监控装置的一种实施例构造包括：

一底座，至少具有一结合部；

一感测单元，包含至少一传感器，用以检知CO及/或瓦斯，并输出相应的检知信号；

一智能监控单元，包含一监控器和一无线通信模块，其中监控器以无线传输的方式与智慧瓦斯表连接，用以取得瓦斯度数和进行双向数据与信号传输，监控器与感测单元电连接，用以取得该检知信号，其中监控器至少具有一电力输入连接器用以电性连接一外部电源，其中电力输入连接器电性连接感测单元和智能监控单元，用以将外部电源供应给感测单元和智能监控单元，所述的监控器电性连接所述的无线通信模块用以和云端数据库通讯连接，监控器可以通过无线通信模块将瓦斯度数传送予云端数据库及控制中心，并且接收来自控制中心的控制信号，对微电脑瓦斯表进行关闭、开启和复归的操作；以及

一外壳，用以容纳所述的感测单元和智能监控单元，外壳可以和底座互相堆栈结合在一起，所述的外壳至少具有一底壳，底壳具有一快速组合部件用以和底座的结合部连接。

作为本申请智能瓦斯监控装置的优选实施例构造，其中感测单元包括一CO传感器及/或一瓦斯传感器，其中CO传感器可以在检知到CO时输出一第一检知信号，其中瓦斯传感器可以在检知到瓦斯时输出一第二检知信号。

作为本申请智能瓦斯监控装置的优选实施例构造，其中外壳包含一第一外壳和一第二外壳，感测单元装设于第一外壳之中，智能监控单元装设于第二外壳之中，其中第一外壳和第二外壳可以互相定位堆栈结合在一起，所述的底壳和快速组合部件装设在第二外壳。

作为本申请智能瓦斯监控装置的优选实施例构造，其中底壳的快速组合部件包含至少二个朝向底座的方向伸出的一延伸臂，所述的延伸臂的末端具有一卡制片，所述的底壳和该些延伸臂能以同一旋转点作为转动中心从一第一位置转动至一第二位置，底座的结合部包含与快速组合部件的数量匹配对应的翼片，底壳的该些延伸臂可以朝向底座方向插入所述的第一位置后使得底壳和底座对接，底壳以所述的旋转点作为转动中心从所述的第一位置转动至所述的第二位置时，该些延伸臂的卡制片可以和对应的结合部的翼片互相卡合。

其中无线通信模块包括：Lora、WiFi、3G、4G和蓝牙(Bluetooth)通讯模块其中的任一种。

作为本申请智能瓦斯监控装置的优选实施例构造，进一步包括一备援电力单元装设于所述的外壳之中，所述的备援电力单元至少包括一可充电电池、一电源管理电路和一电源转换器，所述的备援电力单元电性连接所述的电力输入连接器，电源管理电路控制电源转换器使用外部电源对可充电电池充电，电源管理电路在外部电源断电或停电期间控制可充电电池供应智能瓦斯监控装置所需的电力。

本申请智能瓦斯监控装置的有益效果包括以下几点：

(1)可免去客户端系统安装时须另外寻找空间，以提供安装智能监控单元的麻烦；

(2)感测单元和智能监控单元可共享外部电源，无需额外增设外部电源，甚至旁接予微电脑瓦斯表的子机使用；

(3)节省已知微电脑瓦斯表的通讯子机的材料及安装成本；

(4)使用外部电源不需要像已知微电脑瓦斯表的通讯子机需要定期(例如每3年)更换电池；

(5)具有不断电的备援电力单元，可以时时实现监控微电脑瓦斯表和传感器的功能，即在市电断电源，通过该设备授电力单元仍可继续作监控。

有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请智能瓦斯监控装置应用于智能瓦斯监控系统的架构示意图；

图2是本申请智能瓦斯监控装置的一种实施例的构造图；

图3是本申请智能瓦斯监控装置的另一种实施例的构造分解图；

图4-图5是本申请智能瓦斯监控装置的组合动作示意图；

图6是图5在A-A位置的断面构造图；

图7是本申请智能瓦斯监控装置的第二种实施例的构造图；

图8是本申请智能瓦斯监控装置的第二种实施例的构造分解图；

图9是图7在B-B位置的断面构造图；

图10是本申请智能瓦斯监控装置的第三种实施例的构造分解图。

符号说明

A智能瓦斯监控装置 C控制中心 D云端数据库

P1旋转点 10底座 11结合部

110翼片 20感测单元 21传感器

22电连接器 30智能监控单元 31监控器

311USB接头 32无线通信模块 33电力输入连接器

34背板 40外壳 40A第一外壳

40B第二外壳 41底壳 42快速组合部件

43卡扣部 44扣孔 421延伸臂

422卡制片 50备援电力单元 81信号集中站

82电信公司基地台 90微电脑瓦斯表

具体实施方式

在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。

首先请参阅图2和图3，是本申请智能瓦斯监控装置A的一种实施例的构造图和构造分解图。本申请智能瓦斯监控装置A的一种实施例构造包括：一底座10、一感测单元20、一智能监控单元30以及一外壳40。

底座10用于安装于建筑物天花板或是适合与微电脑瓦斯表90近接的位置，底座10至少具有一结合部11。

感测单元20包含：至少一传感器21，用以检知CO(一氧化碳)及/或瓦斯，并通过电连接器22输出相应的检知信号，其功能在于检知环境中的CO及/或检测是否有瓦斯泄漏。

智能监控单元30包含：一监控器31和一无线通信模块32，监控器31基本上是由配置在电路板上的控制芯片(或处理器processor)、电性连接控制芯片的输入/出界面构成的控制电路，所述的控制芯片的优选实施方式可以是现场可程序化逻辑门阵列(FPGA)芯片；所述的输入/出界面的实施方式包括：GPIO、I2C、USB、UART和RJ45其中任一种端口；监控器31电性连接无线通信模块32用以和云端数据库D通讯连接，换言之，就是监控器31的控制芯片可以通过所述的输入/出界面电性连接无线通信模块32，其中无线通信模块32包括：Lora、WiFi、3G、4G和蓝牙(Bluetooth)通讯模块其中的任一种。

监控器31可以通过无线传输的方式与智慧瓦斯表90连接，用以取得瓦斯度数和进行双向数据与信号的传输，换言之，就是监控器31的控制芯片可以通过所述的无线通信模块32的输入/出界面以无线传输方式与智慧瓦斯表90取得通信协议和连接；其中监控器31进一步以USB接头31通过连接线(图未示)与感测单元20的电连接器22电连接，用以取得该检知信号，例如和感测单元20用以输出检知信号通过电连接器22、连接线、USB接头311，传送至监控器31，进而通过无线通信模块32传送。

监控器31至少具有一电力输入连接器33用以电性连接一外部电源，电力输入连接器33的实施方式包含但不限于例如：DC电源插座(DC Power Socket)，电力输入连接器33电性连接感测单元20和通过连接线连接智能监控单元30，用以将外部电源供应给感测单元20和智能监控单元30；优选的一种实施方式，外部电源可以是市电电源，利用电力输入连接器33电性连接一般的AC-DC电源供应器(Adaptor)，就可以使用AC-DC电源供应器将市电电源转换为可供感测单元20和智能监控单元30使用的电力，因此，感测单元20和智能监控单元30可以共享外部电源，而且不用像已知技术的通讯子机需要定期(例如每3年)更换电池。

外壳40用以容纳所述的感测单元20和智能监控单元30，外壳40可以和底座10互相堆栈结合在一起，外壳40至少具有一底壳41，底壳41具有一快速组合部件42用以和底座10的结合部11连接。

请参阅图4，作为本申请智能瓦斯监控装置A的优选实施例构造，其中底壳41的快速组合部件42包含至少二个朝向底座10的方向伸出的一延伸臂421，延伸臂421的末端具有一卡制片422，底壳41和延伸臂421能以同一旋转点P1作为转动中心从一第一位置(见图4)转动至一第二位置(见图5)，底座10的结合部11包含与快速组合部件42的数量匹配对应的翼片110，底壳41的延伸臂421可以朝向底座10方向插入结合部11到达第一位置后使得底壳41和底座10对接，底壳41以旋转点P1作为转动中心从第一位置转动至第二位置时，延伸臂421的卡制片422就可以和对应的结合部11的翼片110互相卡合(见图6)。

请参阅图1，是本申请智能瓦斯监控装置A应用于智能瓦斯监控系统的架构示意图。本申请提出的智能瓦斯监控装置A，可以和云端数据库D及控制中心C通讯连接，用以监控微电脑瓦斯表和传感器，进而实现远程抄表、计费、线上缴费，远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表90，以及和复归操作的功能。

一般而言，微电脑瓦斯表90的构造通常包括：遮断阀、内置电源、感震器、流量传感器、微电脑芯片、压力传感器、计量部(用以计量瓦斯的使用量并转换为对应的瓦斯度数)、计量指示器和复归装置。假使因为同时处理其他家务而忘了正在使用瓦斯，当超过预设的安全使用期间，为免引发火灾或窒息等事故，微电脑瓦斯表90的超时遮断功能也可以自动切断瓦斯，确保安全。当供气压力过高或过低(例如外管被挖断)时，微电脑瓦斯表90的超压/超低压遮断功能亦将立刻遮断瓦斯，预防恢复供气时瓦斯经龙头漏出而致发生危险。若遇到芮氏规模5级以上的地震，具备地震遮断功能的微电脑瓦斯表90也会自动遮断瓦斯，避免因管线裂损而引起二次灾害。

本申请智能瓦斯监控装置A，可以应用于天然气/瓦斯供应系统(指在客户端装设有微电脑瓦斯表90的瓦斯管线供应系统)，可以和云端数据库D通讯连接，其中云端数据库D可供一个或多个瓦斯公司的控制中心C存取，换言的云端数据库D可以和一个或多个设置在瓦斯公司的控制中心C通讯连接；因此，瓦斯公司可以通过本申请智能瓦斯监控装置A监控微电脑瓦斯表90和传感器，时时收集瓦斯使用数据(例如瓦斯度数)和监控瓦斯使用状态，所述的瓦斯使用数据包括：瓦斯度数及传感器21的状态；图中绘示的一种实施方式，多个瓦斯公司的控制中心C可以共享一个或多个云端数据库D，用以读取云端数据库D中的瓦斯使用数据。图1中绘示的通讯连接是通过由该智能监控单元30的无线通信模块32，信号集中站81和电信公司基地台82构成的通讯网络和控制中心C及云端数据库D进行数据/控制信号的传送和接收，但不以此为限。

所述的监控器31可以将瓦斯度数通过无线通信模块32将瓦斯度数传送予云端数据库D，并且接受来自控制中心C的控制信号对微电脑瓦斯表90进行关闭、开启和复归的操作。例如在发生地震灾害或是因为用户欠缴瓦斯费用，控制中心C会发送所述的控制信号，通过远程强制阻断的机制关闭微电脑瓦斯表90；微电脑瓦斯表90被关闭后，需要由控制中心C在确认关闭原因解除后，才会由控制中心C发送所述的控制信号(例如地震信号重置)，由控制中心C通过远程遥控机制重新开启或复归微电脑瓦斯表90，进而实现远程抄表、计费、线上缴费，以及远程控制开启/关闭微电脑瓦斯表90的功能。

另一方面，用户也可以利用智能手机下载的应用程序(APP)遥控智能监控单元30，执行读取瓦斯度数或是紧急关闭微电脑瓦斯表90的操作，优选地实施方式，用户应向瓦斯公司申请取得授权，然后才能利用智慧手机下载的应用程序(APP)，通过控制中心C实现读取瓦斯度数或是紧急关闭微电脑瓦斯表90的功能。

作为本申请智能瓦斯监控装置A的优选实施例构造，其中感测单元20的传感器21的优选实施例构造包括：一CO传感器及/或一瓦斯传感器，其中瓦斯传感器可以在检测到瓦斯泄漏时向微电脑瓦斯表90送出一第二检知信号。CO传感器可以在检测到一氧化碳时向微电脑瓦斯表90送出一第一检知信号。一般而言，微电脑瓦斯表90有四条电气连接线，其中另两修可旁接电力输入连接器33的电力供给，两条为无电压接点信号线(红白线)可以和瓦斯传感器以及CO传感器电性连接，用以接收所述的第一检知信号或是第二检知信号。微电脑瓦斯表90在接收到所述的第一检知信号或是第二检知信号，微电脑瓦斯表90的遮断功能将控制遮断阀立即遮断瓦斯供应，以防止气爆或中毒事件。

请参考图7-图9，是本申请智能瓦斯监控装置A的第二种实施例的构造图、构造分解图和断面构造图。作为本申请智能瓦斯监控装置A的第二种优选实施例构造，其中外壳40包含一第一外壳40A和一第二外壳40B，感测单元20装设于第一外壳40A之中，智能监控单元30装设于第二外壳40B之中并通过一背板34盖合定位，其中第一外壳40A和第二外壳40B可以通过卡扣部43扣孔44的定位而互相堆栈结合在一起，其中底壳41和快速组合部件42装设在第二外壳40B。

请参阅图10，是本申请智能瓦斯监控装置A的第三种优选实施例构造，进一步包括一备援电力单元50装设于所述的外壳40之中，图8绘示的外壳40虽然是以图2绘示的构造表示，但不以此为限，意即所述的备援电力单元50也可以装设于如图6绘示的实施例构造中的第一外壳40A或是第二外壳40B。所述的备援电力单元50可以理解为一般的可充电式电力，备援电力单元50至少包括一可充电电池、一电源管理电路和一电源转换器，备援电力单元50电性连接电力输入连接器33，电源管理电路控制电源转换器使用外部电源对可充电电池充电，电源管理电路在外部电源断电或停电期间控制可充电电池供应智能瓦斯监控装置A所需的电力。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本申请技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本申请技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本申请内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本申请实质相同的技术或实施例。

Claims (6)

1.一种智能瓦斯监控装置，可以和一云端数据库通讯连接，该云端数据库通讯连接一控制中心，用以监控微电脑瓦斯表，并且收集瓦斯使用数据，其特征在于，包括：

一底座，至少具有一结合部；

一感测单元，包含至少一传感器，用以检知CO及/或瓦斯，并输出相应的检知信号；

一智能监控单元，包含一监控器和一无线通信模块，该监控器通过无线通信模块，以无线传输方式与智慧瓦斯表连接，用以取得瓦斯度数和进行双向数据与信号传输，该监控器以电性连接该感测单元，用以取得该检知信号，该监控器至少具有一电力输入连接器用以电性连接一外部电源，该电力输入连接器电性连接该感测单元和该智能监控单元，用以将该外部电源供应给该感测单元和该智能监控单元，该监控器电性连接该无线通信模块用以和云端数据库通讯连接，该监控器可以通过该无线通信模块将该瓦斯度数及检知信号传送予该云端数据库及该控制中心，并且接收来自该控制中心的控制信号，对该微电脑瓦斯表进行关闭、开启和复归的操作；以及

一外壳，用以容纳所述的感测单元和智能监控单元，该外壳可以和该底座互相堆栈结合在一起，该外壳至少具有一底壳，该底壳具有一快速组合部件用以和底座的结合部连接。

2.根据权利要求1所述的智能瓦斯监控装置，其特征在于，该感测单元包括一CO传感器及/或一瓦斯传感器，该CO传感器可以在检知到CO时输出一第一检知信号，该瓦斯传感器可以在检知到瓦斯时输出一第二检知信号。

3.根据权利要求1所述的智能瓦斯监控装置，其特征在于，该外壳包含一第一外壳和一第二外壳，该感测单元装设于该第一外壳之中，该智能监控单元装设于该第二外壳之中，该第一外壳和该第二外壳可以卡扣定位而互相堆栈结合在一起，该底壳和该快速组合部件装设在该第二外壳。

4.根据权利要求1或3所述的智能瓦斯监控装置，其特征在于，该底壳的该快速组合部件包含至少二个朝向该底座的方向伸出的一延伸臂，该延伸臂的末端具有一卡制片，该底壳和该些延伸臂能以同一旋转点作为转动中心从一第一位置转动至一第二位置，该底座的该结合部包含与该快速组合部件的数量匹配对应的翼片，该底壳的该些延伸臂可以朝向该底座方向插入该第一位置后使得该底壳和该底座对接，该底壳以该旋转点作为转动中心从该第一位置转动至该第二位置时，该些延伸臂的该卡制片可以和对应的该结合部的该翼片互相卡合。

5.根据权利要求1所述的智能瓦斯监控装置，其特征在于，该无线通信模块包括：Lora、WiFi、3G、4G和蓝牙通讯模块其中的任一种。

6.根据权利要求1所述的智能瓦斯监控装置，其特征在于，包括一备援电力单元装设于该外壳之中，该备援电力单元至少包括一可充电电池、一电源管理电路和一电源转换器，该备援电力单元电性连接该电力输入连接器，该电源管理电路控制该电源转换器使用外部电源对该可充电电池充电，该电源管理电路在外部电源断电或停电期间控制该可充电电池供应该智能瓦斯监控装置所需的电力。

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